Page 165 - 6374
P. 165
що при звичайних умовах рідини або гази не чинять опору при зміні форми об’єму, але
чинять опір при зміні величини об’єму.
Для задач механіки відмінності між рідинами і газами, за винятком особливих
випадків руху, неістотні. Тому під словом рідини в цьому розділі розумітимемо як краплинні
рідини, так і гази. У деяких випадках розрізнятимемо краплинні рідини (які не піддаються
стисканню) і газоподібні рідини.
Розділ механіки, в якому вивчається стан рівноваги і руху рідин та газів під дією
зовнішніх сил, називають гідроаеромеханікою. Гідроаеромеханіка поділяється на
гідроаеростатику і гідроаеродинаміку.
Гідроаеростатика вивчає рівновагу рідин і газів. У стані рівноваги напруженості в
рідинах і газах завжди нормальні до поверхонь, на які вони діють. З точки зору механіки
рідини і гази можна вважати такими середовищами, в яких при рівновазі тангенціальні
напруженості існувати не можуть.
Рідини і гази розглядають у механіці як суцільні середовища, що безперервно
заповнюють певну частину простору. Рідини, гази і тверді тіла розглядають як систему
матеріальних точок, що являють собою елементарні об’єми. Уявлення про рідину або газ як
систему елементарних об’ємів, взаємне розміщення яких не змінюється, допустимі тільки
тоді, коли рідина або газ перебувають у спокої або рухаються як єдине ціле. В такому разі
частину об’єму рідини або весь об’єм можна розглядати як тверде тіло і застосовувати до
нього закони механіки твердого тіла. Такий спосіб вивчення рідин називають принципом
тверднення.
Виділимо всередині рідини довільний елементарний об’єм і розглянемо сили, які
діють на нього. Всі сили, які діють на такий елемент, можна поділити на внутрішні і
зовнішні. Внутрішні сили зумовлені взаємодією частинок рідини в елементарному об’ємі.
Оскільки вони взаємно зрівноважуються, то їх враховувати не будемо. Зовнішні сили
зумовлені дією сусідніх елементів, сил тяжіння тощо.
Зовнішні сили поділяють на об’ємні або масові і поверхневі. Об’ємні сили – це сили,
що діють на елементарні об’єми, в яких знаходиться певна маса рідини або газу. До них
належать сили тяжіння, сили інерції. Поверхневі сили – це такі, які діють на поверхню, що
обмежує елементарний об’єм.
Для зміни об’єму рідини або газу необхідна дія зовнішніх сил. Це вказує на те, що
при зміні об’єму рідини або газу в них виникають пружні сили, дія яких однакова за
величиною і протилежна за напрямом дії зовнішніх сил. Дія пружних сил у рідинах і газах
виявляється в тому, що окремі їхні елементарні об’єми діють один на одного або на тіла, з